阴极电流法防治温带海域藤壶污损的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文阴极电流法防治温带海域藤壶污损的研究姓名：铁镝申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘贵昌20080601大连理工大学硕士学位论文摘要海水构筑物由于表面附着动物、植物和微生物而产生的危害作用称为生物污损，其带来的能源消耗和安全隐患一直以来都是海洋工程领域的一大难题。目前工业中主要有表面处理和电解防污等传统防治污损技术，而阴极电流法是指给需要防污损保护的构件直接导通阴极电流而达到防治污损的目的，在工业中尚无实际应用。本实验所研究的阴极电流法采用全新的低压防污技术，较其他传统防污手段具有低能耗、低排放和

2、兼顾金属防腐蚀等优点。实验以中国温带海域最典型的污损生物藤壶作为防污损实验的对象，采用生物培养和电化学表征作为主要研究手段，研究在温带海域中利用阴极电流防治污损的适用条件，侧重于阴极电流防污技术的机理研究。实验首先确定以黄、渤海为代表的温带海域海水温度的周年变化对于藤壶附着的影响。通过等理化指标的海水环境下以梯度温度培养藤壶成体，得到3．0℃至30．0℃藤壶对应的不同比率的存活、活跃以及休眠状态。实验得出了6．O℃的藤壶休眠低温限和23℃的生命活动高温限，以该温度限为参照进行防污操作在工业应用上具有现实的节能意义。通过实验还发

3、现了21．O℃为藤壶及其幼体的最活跃温度，可以将其作为藤壶培养的最短周期实验温度。阴极电流法机理的研究采用常规阴极保护范围内较为适中的一O．400v(scE)作为实验电位。基于对之前实验的总结，将实验按原理类型上分为pH值梯度分布效应、抑制微生物膜效应和阴极钙镁离子富集效应三个部分进行研究。pH梯度分布机制实验先采用隔液法测定阴极附近pH的分布，得出pH=8．37为对藤壶90％杀灭的有效值。微生物抑制实验采用自腐蚀电位变化对于微生物膜的附着情况进行表征，阐述了阴极极化作用于微生物的附着的机制，进而间接抑制藤壶幼体的附着。钙、镁

4、离子富集实验采用化学滴定作为主要检测手段，得出了1774m玑的镁离子50％杀灭毒理作用值，然后研究不同浓度下ca“、M产和cu“对于藤壶幼体的毒理作用。机理实验通过研究阴极电流对于藤壶幼体产生的化学、生化和电化学效应，分别讨论了阴极表面O．100衄的藤壶幼体生态尺度内不同机制对其附着的抑制作用，得出了pH梯度．微生物抑制一阳离子富集的阴极电流防污技术的复合作用机制。关键词：温带；阴极电流；藤壶；防污阴极电流法防治温带海域藤壶污损的研究StudyonTechnologyofCathodecurrenttoPreVentBamac

5、leFoulinginTemperateMarineSpaceAbstractAfolllingorganismisageneraldesignatiOn0falltheliVingthiIlgsattachingthesurfacesofobjectsinseawater，whoseha册saren帅edbiofouljng，toublingregionofoceanicsauthetime．Thereafemanywaystodealwithbiofouling，namely，surfacemanufactin舀water

6、purifyjn昌electrochemicaltechnologyandetc．Cathodecurremtechnologyloadcurrentstraigllttothepfotectedobiects，whichhasnotpracticediIlthisfield．CamodecurfenttechnologywasregafdedasawholenewaIltifoulingtechnologywithmallyconsiderableenVimnmentaladValltages．1nthisexperimen

7、t，atypicalfoulingorganism，B枷ade：C矗晓日m4胁5如n“翻船塔wasraisedtofindouttheopticalwaytodealwithbiolfoulingusingcathodecIlIrentintemperatemarjnespace，鹬weUast上lemechanismofit．Firsny，theef托ctsofseawater’stemperatureOnb锄acles’liVingstatIIseswe”testundcrYellowSea趾dBohaiSeadimate

8、．AfterraisedinullifomsurcumstaIlce，variouslivingslatuses，survival，do肌ancvandactivities，canbeconcludedfrom3．0℃to30．O℃．6．O℃wasfoundasatoptem